Détection du sens du courant en analogique alimentation pulsée / PWM

Bonjour,

Je cherche à détecter le sens du courant dans un bus / feeder analogique, de type courant pulsé / PWM (12 V).

J'ai en effet sur mon circuit des voies se séparant autour de quais (cf. image ci-dessous), permettant à des express de doubler des omnibus. Cette fonctionnalité est native avec les aiguilles TOMIX qui ne conduisent que dans le sens de leur positionnement (continu / dévié), permettant ainsi d'avoir un train stationné d'un côté du quai pendant qu'un autre passe sur le côté opposé.



Mon idée est de pouvoir alimenter le train à l'arrêt en PWM 12 V avec un faible rapport cyclique permettant aux lumières du convoi et de la motrice de rester allumées, sans pour autant qu'il soit suffisant pour faire avancer l'ensemble. Si la génération de ce PWM dédié à l'éclairage ne me pose pas de problème particulier, j'hésite sur la méthode à employer pour détecter le sens du courant dans le bus principal alimentant l'autre voie (je souhaite en effet que les feux blancs / rouges d'une motrice à l'arrêt soient allumés conformément au sens théorique de circulation sur la voie).
L'information que je souhaite récupérer permettra au final de commander un relais connectant la voie au signal PWM, dans un sens ou dans l'autre.
J'ai cherché un peu partout sur Internet, mais n'ai rien trouvé de bien concluant, mon besoin étant assez atypique.

Avez-vous des idées sur la question ?

Merci de vos lumières,

Olivier

P.S.: je cherche une solution aussi économe que possible en courant, mon circuit étant installé dans un garage sans alimentation électrique et fonctionnant uniquement sur batteries.

Bonjour,
Pas sûr de bien comprendre. S'il s'agit simplement de détecter la polarité d'une tension, même PWM, pour faire coller un relais, il suffit d'une diode, un transistor, un condensateur.
Ton problème doit donc être plus complexe: détaille-le...

Bonjour,

Mon problème vient de la fréquence de mon PWM : 24 kHz. À cette fréquence, et avec des rapports cycliques faibles, la durée des impulsions n'est pas suffisante pour qu'un relais colle.
Je pourrai bien lisser le signal pour récupérer quelque chose d'à peu près continu, mais la tension obtenue risque d'être trop faible pour activer un relais.
Du coup, j'étais parti dans l'idée d'installer un optocoupleur entre les deux fils de mon bus PWM (monté bien entendu en série avec une résistance et une diode pour protéger l'optocoupleur des tensions inverses) pour récupérer en sortie un signal pulsé, de même fréquence, mais en 0 / +5 V que je pourrais envoyer à un micro-crontrôleur. En injectant ce signal sur une entrée de type ADC, il devrait être possible de détecter des tensions très faibles.

Mais je me demandais s'il n'existait pas de solution plus simple...

Olivier

Tu étais bien parti avec ton idée de lisser, mais si tu veux une valeur crête et non une valeur moyenne (forcément faible avec un PWM de rapport cyclique faible), il te suffit de redresser avec 1 diode. Au lieu de prendre la valeur moyenne, le condensateur se chargera à la valeur crête.

DMARRION a écrit:

Tu étais bien parti avec ton idée de lisser, mais si tu veux une valeur crête et non une valeur moyenne (forcément faible avec un PWM de rapport cyclique faible), il te suffit de redresser avec 1 diode. Au lieu de prendre la valeur moyenne, le condensateur se chargera à la valeur crête.

Bonjour,

Merci pour votre réponse.
Je ne suis pas sûr de bien comprendre le montage : mon PWM étant en 0 / +12 V, que ferait exactement la diode de redressement ? Ne risqué-je pas d'avoir un comportement similaire à un filtre RC, qui ne me donnerait au final qu'une sorte de valeur moyenne ?

Olivier

Salut,

En fait si tu mets une diode pour alimenter un condensateur, celui-ci se chargera à la mode RC avec R= résistance passante de ta diode, mais le condensateur montera jusqu'à la tension crête de ton PWM soit 12 volts....
sauf si en parallèle tu consommes du courant (par exemple avec tes feux)!

La bonne question est donc de savoir si ton PWM apportera suffisamment d'énergie avec la largeur d'impulsion maximum qui ne fait pas démarrer le train...

J'ai lu sur certains fils que les moteurs analogiques n'aimaient pas le DCC 24Khz... donc ta solution me semble risquée. As-tu fait des essais?

A+
Yves

SUPERN a écrit:

En fait si tu mets une diode pour alimenter un condensateur, celui-ci se chargera à la mode RC avec R= résistance passante de ta diode, mais le condensateur montera jusqu'à la tension crête de ton PWM soit 12 volts....
sauf si en parallèle tu consommes du courant (par exemple avec tes feux)!
La bonne question est donc de savoir si ton PWM apportera suffisamment d'énergie avec la largeur d'impulsion maximum qui ne fait pas démarrer le train...

Merci pour la réponse, je comprends mieux.
Le plus simple sera probablement que je teste ce montage diode + capa pour voir à quoi ressemble le signal en sortie du condensateur quand le rapport cyclique est faible, et qu'un train est présent avec des feux allumés.

SUPERN a écrit:

J'ai lu sur certains fils que les moteurs analogiques n'aimaient pas le DCC 24Khz... donc ta solution me semble risquée. As-tu fait des essais?

Je n'ai jamais eu de problème. En même temps, c'est le standard chez TOMIX : j'utilise leur transformateur qui génère du PWM à 24 kHz (KATO est à 20 kHz si mes souvenirs sont bons). Et je n'ai jamais eu de problème avec mon matériel roulant motorisé (TOMIX, KATO et MicroAce).

Olivier

Salut,

Si ton matériel le supporte, je te conseillerai de tenter un PWM alternatif, avec une impulsion vers le + 12 et une vers le -12. Cela permet de transférer de l'énergie.
Ensuite en variant le rapport cyclique des impulsions, tu peux indiquer le sens d'allumage des feux.

Tu pourrais déjà faire un essai avec ton PWM 12volts en l'isolant pour le caler entre +6 et -6.

A+
Yves

Un PWM alternatif, c'est certain que les moteurs n'aimeront pas du tout. J'ai fait des expériences à ce sujet dans mon jeune temps car l'idée me paraissait séduisante : un unique potentiomètre qui commande le rapport cyclique et plus besoin d'un inverseur de marche.
- A fond à gauche, rapport cyclique mini, donc petite impulsion positive et large impulsion négative, la moyenne est négative et le train va dans le sens A
- A mi-course, rapport cyclique de 1/1, donc valeur moyenne nulle et arrêt du train
- A fond à droite, rapport cyclique maxi, donc large impulsion positive et petite impulsion négative, la valeur moyenne est positive et le train va dans le sens B

Malheureusement, il ressort de ces expériences que lorsque l'impulsion positive est de même durée que la négative, la valeur moyenne est bien nulle et le moteur ne tourne pas, mais la valeur efficace n'est pas nulle et le moteur chauffe (sans tourner, donc sans ventiler = pas bon !)

Un truc dans ce genre devrait faire le job



La valeur du condo est à ajuster, et à toi de voir ce que tu fais avec le relais.

CleoN a écrit:

Un truc dans ce genre devrait faire le job

Bonjour,

J'ai réalisé le circuit, mais en remplaçant la 1N4148 par une 1N4007, n'ayant que ça sous la main. J'avais un peu peur qu'elle ne commute pas assez vite, mais la forme d'onde en sortie de diode est bien similaire à celle en entrée, donc aucun problème de ce côté-là.
J'ai testé le montage, avec différentes valeurs de condensateurs (parmi celles que j'avais en stock) : 100 nF, 220 nF, 2,2 µF et 22 µF.
Résultats des courses : à chaque fois, j'obtiens une tension égale à la valeur crête en sortie de diode, avec de très légères ondulations pour le 100 nF, une courbe quasi-plate pour le 220 nF et complètement plate à partir du 2,2 µF.
Je vais donc partir sur un montage de ce type.

Merci à tous pour vos réponses,

Olivier

P.S.: CleoN, quel logiciel utilisez-vous pour réaliser vos schémas électroniques ?

C'est Proteus , de LabCenter.

PS: J'ai oublié la diode anti-retour pour le relais.

CleoN a écrit:

C'est Proteus , de LabCenter.

PS: J'ai oublié la diode anti-retour pour le relais.

Merci.
Pour la diode de roue-libre, pas de souci, je l'avais intégrée machinalement !

Olivier